Vibrational spectroscopy applied to the study of archeological ceramic artifacts from Guarani culture in Brazil

An archeological artifact can be seen as a chronological element, which helps to determine the age of certain society and to understand the thinking, values and the way of life of this society. Thus, the classification of archeological artifacts is one of the approaches used to study the cultural system of antique societies trying to reconstruct their history. The "Centro de Museologia, Antropologia e Argueologia (CEMAARQ)" of the "Unesp Univ Estadual Paulista" in Presidente Prudente, São Paulo state, Brazil, develops projects within this context (identification and preservation). This is the case of the archeological site named "Lagoa São Paulo-02" discovered in 1993 at the margins of the Parana river in the region of Presidente Epitacio city, São Paulo state, Brazil. This site has ceramic fragments of different shapes and sizes that have a strong influence of traces of the Guarani culture, which is one of the Brazilian native populations. These samples were basically characterized via micro-Raman scattering and Fourier transform infrared absorption (FTIR) spectroscopies. The main objective was to identify the pigments used in the manufacture of the ceramic artifacts and to analyze the composition of the ceramic body to understand how the artifacts were made. Three pigments were found: red, black and white. For the red pigment were identified characteristic bands of hematite, an iron oxide found in the red rocks of the river banks that were eroded by water. The black pigment, probably, is due to the use of vegetal charcoal, which is found in nature as the product of burning organic material such as wood. For the white pigment, the FTIR spectra suggested the use of kaolin, either in the ceramic body or in the proper white pigment, due to the presence of the characteristic bands of the kaolinite. Complementary, the additives applied as anti-plastics were identified as charcoal and quartz, being the latter found in the rocks present in the archeological site. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Aplicação de argila branca comercial pura e modificada para adsorção de sulfeto de hidrogênio

In this work were synthesized matrix-based commercial white clay in its composition having large amounts of kaolinite and quartz, with a certain percentage of iron oxide for use as an adsorbent for hydrogen sulfide (H2S). To characterize the effect of initial matrix techniques were used to characterize XRD, FTIR, XRF and TG. The initial clay mineral matrix was placed in contact with 0.1 molar solutions of the salts of Co2+, Ni2+, Cr3+ and a solution 0.1 g / 100ml rhodamine B. During the synthesis process, the solutions were placed in contact with the initial matrix for a period of 48 hours in order to have ion exchange with the clay mineral. To check the amount of exchanged metals, we used the technique of X-ray Fluorescence (XRF). After synthesis was initiated the process of adsorption of H2S, where the arrays were placed in the reactor, then by passing a stream of hydrogen sulfide. The matrix along with the reactor was weighed before and after to measure the amount of gas adsorbed. Based on the gravimetric data the matrix which had the highest performance of the adsorption matrix was exchanged with Ni2+ ions, obtaining a result of 11.13 mg H2S / g matrix, then the matrix coated with rhodamine B which was reached 10.13 mg H2S / g matrix

Modelagem Matemática e Computacional de fenômenos eletrocinéticos em meios porosos carregados eletricamente

In this work we present a mathematical and computational modeling of electrokinetic phenomena in electrically charged porous medium. We consider the porous medium composed of three different scales (nanoscopic, microscopic and macroscopic). On the microscopic scale the domain is composed by a porous matrix and a solid phase. The pores are filled with an aqueous phase consisting of ionic solutes fully diluted, and the solid matrix consists of electrically charged particles. Initially we present the mathematical model that governs the electrical double layer in order to quantify the electric potential, electric charge density, ion adsorption and chemical adsorption in nanoscopic scale. Then, we derive the microscopic model, where the adsorption of ions due to the electric double layer and the reactions of protonation/ deprotanaç~ao and zeta potential obtained in modeling nanoscopic arise in microscopic scale through interface conditions in the problem of Stokes and Nerst-Planck equations respectively governing the movement of the aqueous solution and transport of ions. We developed the process of upscaling the problem nano/microscopic using the homogenization technique of periodic structures by deducing the macroscopic model with their respectives cell problems for effective parameters of the macroscopic equations. Considering a clayey porous medium consisting of kaolinite clay plates distributed parallel, we rewrite the macroscopic model in a one-dimensional version. Finally, using a sequential algorithm, we discretize the macroscopic model via the finite element method, along with the interactive method of Picard for the nonlinear terms. Numerical simulations on transient regime with variable pH in one-dimensional case are obtained, aiming computational modeling of the electroremediation process of clay soils contaminated

Estudos sedimentológicos e o contexto estrutural da formação Serra do Martins, nos platôs de Portalegre, Martins e Santana/RN

This dissertation deals with sedimentological and structural framework of the siliciclastic rock of the Serra do Martins Formation (FSM) in the Portalegre, Martins and Santana plateau, located to the south of Potiguar Basin, in the southwest and central Rio Grande do Norte state. This formation, regarded as of Oligo-Miocene age based on intrusive relations of the Miocene Macau volcanics, has a still disputable age due to the lack of appropriate bio and/or chronostratigraphic markers. The FSSM deposits crop out along 650 to 750 m high plateau, as a remanescent sedimentary cover directly overlying topographically uplifted pre-cambrian crystalline rocks. During the last decades, these deposits were interpreted according to a Tertiary paleoclimatic evolutionary model, associated to pedogenetic processes. The sedimentological characterization of the FSM was done through a detailed study of its facies, petrography and diagenetic features. The facies study was based on description of field relations, textures and structures, the piling up of the strata and their lateral variations. The FSM was deposited by an anastomosing to coarse-meandering fluvial system, including deposits of lag, cannel-fill, ouver-bank and flood plain. The petrographic composition of the sediments, coupled to their facies and paleocurrent directions, suggest a rather distal sourcearea, to the south of the present plateau. The diagenetic study identified an incipient grain mechanical compaction, pronounced dissolution of the framework, matrix and/or cement components, intense precipitation of kaolinite, silic and, eventually, iron oxides, besides mechanical infiltration of the clays. Most of these events, regarded in the literature as associated to near-surface conditions (eo or telodiagenesis), indicate the FSM sediments were never deeply buried. Topographic relations along longitudinal and transversal sections reaching the Potiguar Basin to the north identified regional dips that allow to discuss stratigraphic correlations between the FSM and the basin formations. The sedimentological features of the different units and the intrusive relations of the Macau volcanics were also considered in these correlations,which support the Oligo-Miocene age previously accepted for the FSM. Concerning the tectonic framework of the FSM, this work investigated the pre-cambrian to cretaceous heritage and the cenozoic deformation, allowing the recognition of pre-, sin and post-FSM structures. The crystalline basement, belonging to the Seridó Belt, displays NE and WNW foliation trends related to the Brasiliano-age ductile shear zones. In this terrain, brittle-ductile and brittle NE- and NW-trending structures, associated with extensional joints filled with pegmatites and quartz veins, are related to an E-W compression by the end of Brasiliano Cycle. The E-W joints and NE-trending fractures were reactivated by N-S to N-S to NW extension during late Jurassic to Cretaceous times, controlling the emplacement of the Rio Ceará-Mirim basic dyke swarm and the opening of the Potiguar rift basin

Diagênese e proveniência dos arenitos da tectonossequência Rifte na bacias do Rio do Peixe Araripe, NE do Brasil

This thesis presents diagenetic and provenance studies of sandstones belonging to the Rift Tectonosequence of the Rio do Peixe and Araripe basins. These basins are located in the interior of Northeast Brazil aligned along the Trend-Cariri Potiguar. Their origin is related to the Early Cretaceous rifting event. In terms of lithostratigraphy, the studied section corresponds to the Antenor Navarro, Sousa and Rio Piranhas formations of the Rio do Peixe Basin, and the Missão Velha and Abaiara formations of the Araripe Basin, outcropping in the central-west Cariri Valley. A facies analysis was performed and identified nine distinct sedimentary facies for the Rio de Peixe Basin and ten sedimentary facies for the Araripe Basin, individualized according to the different rock types and their sedimentary structures. These facies associations to led paleoenvironments interpretations and their vertical succession allowed understanding the evolution of the depositional setting during the cronostratigraphic interval studied in these basins. Based on petrographic and diagenetic studies it was possible to characterize the texture and mineralogy of these sandstones, identifying their diagenetic stage and the grain framework provenance. The petrographic study allowed to classify the lithotypes studied in both basins as quartzarenites. Such quartzarenites, in general, are rich in quartz, feldspar and lithic fragment grains, and at accessory levels tourmaline, sphene, zircon, epidote and other mineralogy. The diagenetic history of the studied rocks proved to be very complex, being characterized by a variety mineral of phases that succeeded each other during the eo, meso and telodiagenetic stages. According to the studied formation and the textural and compositional aspects of the rocks, some processes were more or less active, while others were even absent. The eodiagenetic stage is marked by mechanical infiltration of clays and early mechanical compactional processes. The mesodiagenetic phase is characterized by continuity of the mechanical compaction and the beggining of chemical compaction, with quartz and feldspar overgrowths, precipitation of kaolinite, alteration of framework grains to chlorite and illite, and finally, precipitation of opaque minerals. The telodiagenetic stage is represented by the oxidation of some grains, matrix and cements. For the provenance analysis of the studied sandstones were used ternary diagrams whose vertices correspond to the percentage of quartz, feldspar and lithic fragments. This study allowed identifies the source area of these rocks as continental blocks. It was also possible, based on the chemical stability and mineralogical maturity of the rocks, recognize that the Antenor Navarro Formation of the Rio do Peixe Basin, and the upper section of the Missão Velha Formation of Araripe Basin have less maturity and stability when compared with the other studied formations

Implications of groundwater weathered profile interactions to the mobilization of radionuclides

This study reports the nature and extent of open-system interaction between groundwater and a weathered profile developed in the high grade thorium and REE ore body in Morro do Ferro, Pocos de Caldas plateau. The radioelement mobility in the shallow oxidizing environment was considered by using chemical data in conjunction with U-234/U-238, Ra-226/Th-230, Th-230/U-234, Th-228/Th-232, Ra-228/Th-232 and Th-230/Ra-228 activity ratios (AR's) for borehole spoil and groundwater samples.Recharging groundwater from the studied borehole has low salinity values, with total dissolved solids content of 14.7 mg/l and total ionic strength of 0.00018. The ratio of the weight of dissolved radioelement per unit volume of solution to the weight of radioelement in solid phase per unit weight of solid phase showed that the radioelement solubility in the studied waters varied according to the following order: radium> uranium >thorium.U-234/U-238 AR's less than 1 were measured in solid phase and can justify the enhancement of U-234 in solution. Ra-226/Th-230 AR's greater than 1 and Th-230/U-234 AR'S less than 1 were evaluated between 20 and 27 m in depth, where a 2.1-m thick magnetite dike was intersected. These ratios could be justified by deposition of U and Ra associated with Fe-Mn oxides and kaolinite, where mineral saturation indices evaluated from the available data confirm this possibility. Covariations among disequilibria involving Th-228/(228) Ra and Ra-228/Th-232 AR's showed the preferential removal of Ra-228 relative to Tn isotopes, Th-228 and Th-232. The recent deposition of radium within the timescale of at least the last 35 years also is suggested. (C) 1998 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Deciphering the weathering processes using environmental mineralogy and geochemistry: Towards an integrated model of laterite and podzol genesis in the Upper Amazon Basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Podzolization as a deferralitization process: dynamics and chemistry of ground and surface waters in an Acrisol-Podzol sequence of the upper Amazon Basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mineralogia de uma topossequência de solos desenvolvidos de material holocênico da região de Jequitaí, Estado de Minas Gerais

A região da Serra da Onça é localizada no nordeste do Estado de Minas Gerais, no vale formado pelos trabalhos dos rios São Francisco e seus afluentes Jequitaí e Rio das Velhas. Esta região é caracterizada por diversos ciclos erosivos. Uma topossequência representativa da área foi escolhida para este estudo, sendo constituida por 5 perfis de solos desenvolvidos de sedimentos Quaternários. 0 Perfil 1, um Typic Hapleustox, está localizado na superfície mais antiga. Os outros solos estão localizados no sedimento Holocênico, área aluvial do São Francisco. Estes solos são menos intemperizados e classificados como Plíntic Haplustult (Perfil 2), Oxic Plintaquult (Perfil 3); Fluventic Plinthustult (Perfil 4) e Fluventic Argiustol (Perfil 5). Análises mineralógicas foram efetuadas em todas as fraçõs do solo. O Perfil 1 apresenta, em sua fração areia, somente minerais resistentes ao intemperismo, enquanto que nos demais solos, menos intemperizados, ocorrem micas e plagioclásios. Tais minerais aumentam de acordo com a profundidade do solo e também do Perfil 1 ao Perfil 5 menos intemperizado. A caulinita é o mineral de argila dominante na fração argila de todos os solos estudados, com maior concentração no Perfil 1, mais intemperizado. Este mineral tende a decrescer em profundidade e na direção do Perfil 1. Micas, vermiculita e montmorilonita também ocorrem do Perfil 2 ao Perfil 5.

Relação entre fisiografia e solos desenvolvidos de material cenozoico da região do rio Jequitai, MG

É estudado o relacionamento entre a fisiografia e os solos evoluídos a partir de sedimentos cenozóicos, de textura e composição variáveis, depositados sob a ação do rio São Francisco e tributários. A região (vale do rio Jequitai, MG) é caracterizada por um clima sub-úmido, onde o regime de umidade do solo é ústico e o de temperatura isotérmico. Foram coletados 5 pedons dispostos numa topossequência. Na posição mais antiga (pleistocênica), o solo apresenta-se em um estágio de intensa alteração (Typic Haplustox). Os demais solos encontram-se sobre sedimentos holocênicos, compondo a planície aluvial do rio São Francisco e são, mineralogicamente, mais jovens, com horizonte argílico, representado por ultissol e molissol, ocorrência esta pouco comum em situações de planície aluvial recente. No pedon 1 (Typic Haplustox), os minerais primários intemperizáveis inexistem na fração grosseira. O pedon 2 (Plinthic Haplustult) apresenta na fração areia um acréscimo em profundidade de minerais de fácil alteração. Na fração silte, os feldspatos já estão em fase de alteração. Os pedons 3 (Oxic Plintaquult), 4 (Fluventic Plinthustult) e 5 (Fluventic Argiustol) mostram elevadas proporções de minerais primários de fácil alteração (placioclásios calco-sódicos, hornblenda), principalmente nas frações areia e silte. A ocorrência destes minerais associa-se a um processo deposicional recente, aliado às condições de clima e drenagem locais.

Gênese de solos derivados de rochas ultramáficas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

Os solos derivados de rochas serpentinizadas ou serpentinitos constituem um grupo especial de solos em toda superfície terrestre. de caráter ultramáfico, ou seja, rochas com mais de 70 % de minerais máficos (ferromagnesianos), os serpentinitos apresentam uma mineralogia pobre em sílica e escassa em Al, sendo, no entanto, muito enriquecida em Mg. São poucos os estudos sobre a morfologia, mineralogia, gênese e classificação dos solos desenvolvidos de tais rochas. em ambiente tropical úmido no sudoeste de Minas Gerais, na zona do greenstone belt do Morro de Ferro, em superfícies geomórficas jovens, três perfis de solos representativos dessa paisagem sobre rochas serpentinizadas foram caracterizados por meio de descrições macro e micromorfológicas, análises granulométricas, químicas e por mineralogia de raios X das frações argila e silte. Complementarmente, para acompanhamento da alteração geoquímica dos horizontes do solo, foram feitas microanálises das seções delgadas por EDRX. Os solos foram classificados como Chernossolo Háplico Férrico típico, Cambissolo Háplico eutroférrico léptico e Neossolo Regolítico eutrófico típico e, embora situados num clima que favorece o rápido intemperismo, do ponto de vista morfológico e mineralógico, mostraram-se similares aos solos derivados de rochas serpentinizadas das regiões subtropicais e temperada. No processo de formação de solo, a evolução da trama segue a seguinte seqüência: alteração da rocha ® trama frâgmica ® trama porfírica com cavidades ® trama porfírica aberta por coalescência de cavidades. O processo de argiluviação é evidente e se dá em dois estádios distintos: argiluviação primária, que ocorre nas fendas e cavidades que se formam por alteração de rocha, e argiluviação secundária, verificada na porosidade mais aberta e evoluída da coalescência das cavidades. Os solos apresentam mineralogia pouco comum para solos tropicais, com presença de minerais primários de fácil decomposição até mesmo na fração argila, com destaque para o talco, clorita trioctaedral e ocorrência limitada de tremolita, sendo esta última abundante na fração silte. Óxidos de Fe, caulinita e os interestratificados de clorita-esmectita e de clorita-vermiculita completam a assembléia mineralógica. A tendência de evolução é para B textural ou para B nítico com mineralogia 1:1 e alto conteúdo de óxidos de Fe. Nas fases iniciais de alteração, os alteromorfos já apresentam composição química similar aos agregados do solo, com forte perda de Mg, Ca e Si e acúmulo relativo de Al e Fe. Nas três situações estudadas, ocorreu um rejuvenescimento superficial por erosão diferencial, que acumulou material grosseiro e removeu os finos, contribuindo para o incremento da relação textural.

Evolução geoquímica e mineralógica em perfis de alteração sobre rochas serpentinizadas no sudoeste de Minas Gerais

Estudou-se a evolução geoquímica e mineralógica em três perfis distintos de alteração de rochas serpentinizadas que ocorrem nas imediações dos municípios de Alpinópolis e Fortaleza de Minas, no sudoeste do Estado de Minas Gerais, sob regimes de umidade e de temperatura údico e térmico, respectivamente. Nas condições atuais, o grau de evolução química e mineralógica é moderado em relação ao desenvolvido sobre outros tipos de rochas básicas e ultrabásicas da mesma área, caracterizando-se por uma importante perda de Na e Mg e, em menor proporção, de Ca e Si. O Al (localmente também o Fe) é o elemento menos móvel dos sistemas. O K é escasso no material de origem e nas zonas de alteração, e ocorre enriquecimento desse elemento nos horizontes superficiais por aporte externo. Os minerais primários mais facilmente intemperizáveis, como o talco, a tremolita e a clorita trioctaédrica, são abundantes ainda na fração argila desses solos tropicais com composição mineralógica pouco comum, mas são todos termodinamicamente instáveis. do ponto de vista geoquímico, o processo de alteração atual pode ser definido como uma bissialitização, que pode coincidir com ferruginização, com formação de minerais trioctaédricos secundários por transformação direta de estrutura e também por neoformação, todos coexistindo com os minerais primários residuais. No entanto, as fases de maior evolução, em volumes com drenagem mais eficiente, tendem à monossialitização, com formação de caulinitas de diferentes graus de cristalinidade. A assembléia mineralógica existente evidencia a metaestabilidade e o caráter incipiente do sistema pedogenético.

Qualidade de um sistema latossolo-argissolo como receptor de efluentes no município de Lins(SP)

Este trabalho objetivou caracterizar um sistema de solos, evidenciando a propriedades que possam esclarecer sua dinâmica e contribuir para a definição de critérios que condicionem a aptidão destes solos como receptores de efluentes. Trata-se de uma área experimental de estudos, contígua à Estação de Tratamento de Esgoto do município de Lins (SP), onde o efluente é gerado a partir do tratamento de esgoto por sistema de lagoas de estabilização. Os solos, situados ao longo de uma vertente com ligeira inclinação, foram caracterizados por meio de análises, morfológica, granulométrica, química, mineralógica e micromorfológica, realizadas em amostras coletadas em cinco trincheiras em toposseqüência. Os solos são desenvolvidos a partir dos sedimentos arenosos da Formação Adamantina (Grupo Bauru) e constituem um sistema Latossolo - Argissolo onde a transição Bw - Bt ocorre lateralmente do topo para a base da vertente. Foram identificadas três fases pedogenéticas nesta associação de solos. A primeira, argiluviação e adensamento de partículas, responsável pela formação dos horizontes texturais, foi superposta pelos processos de latossolização e hidromorfismo, atuantes na dinâmica atual destes solos. Análises micromorfológicas mostraram tratar-se de solos com intensa porosidade, caracterizada pelo empilhamento dos grãos do esqueleto quartzoso amplamente predominante e pelo arranjo entre os microagregados granulares. A permeabilidade é ainda favorecida pela intensa ação da mesofauna. Os solos são distróficos e compostos por caulinita e óxidos de Fe na fração argilosa. Por constituírem um sistema frágil, a disposição de quaisquer tipos de resíduos nestes solos requer o monitoramento constante de suas propriedades, tanto para a manutenção, quanto para a recuperação da qualidade desta cobertura pedológica.

Caracterização e classificação de solos em uma topossequência sobre calcário na serra da Bodoquena, MS

A serra da Bodoquena, localizada no Estado do Mato Grosso do Sul, apresenta particularidades nos seus solos, que diferem de outras regiões do bioma cerrado-pantanal. Este trabalho teve como objetivo ampliar o conhecimento dos solos formados sobre calcário, por meio da caracterização dos seus atributos físicos, químicos, mineralógicos e da matéria orgânica. Foi selecionada uma topossequência sobre calcário, onde foram abertas trincheiras no topo (P1), terço inferior (P2), sopé (P3) e baixada (P4 e P5). Os perfis foram descritos morfologicamente e analisados os atributos físicos, químicos e mineralógicos dos horizontes. de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, os solos estudados foram classificados como: (P1) Organossolo Fólico Sáprico lítico - OOs; (P2) Chernossolo Háplico Órtico típico - MXo; (P3) Chernossolo Argilúvico Órtico típico - MTo; (P4) Gleissolo Melânico Carbonático chernossólico - GMk1; e (P5) Gleissolo Melânico Carbonático organossólico - GMk2. Todos os perfis estudados apresentaram cores escuras nos horizontes superficiais e mais avermelhadas ou acinzentadas em profundidade, em razão da drenagem, sempre associados com elevados valores de saturação por bases e tendo o cálcio como cátion predominante no complexo sortivo. Das frações húmicas, a humina representou a maior fração do carbono orgânico em todos os solos. A análise mineralógica constatou a presença de calcita na fração areia nos perfis GMk1 e GMk2 e caulinita, illita e montmorilonita, na fração argila de todos os solos. A ocorrência do Organossolo Fólico em ambiente não altimontano, diferente do relatado pelo Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, sugere maior amplitude das condições ambientais para a ocorrência dessa subordem.

Mineralogical characterization of clays used in the structural ceramic industry in west of S. Paulo State, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)